DE102012102008A1

DE102012102008A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Kunststoffteilen

Info

Publication number: DE102012102008A1
Application number: DE201210102008
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Michael Simmeth
Current assignee: VOGEL GMBH KUNSTSTOFFTECHNIK, DE
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen, von Kunststoffteilen (23), umfassend ein Werkzeug (2) mit relativ zueinander beweglicher Oberform (3) und Unterform (4), die im geschlossenen Zustand zwischen sich mindestens einen Formhohlraum (5) für das oder die herzustellenden Kunststoffteile ausbilden, der ganz oder teilweise von einer Ausnehmung (6) in einer der Unterform (4) zugewandten Vorderseite (8) eines Hauptkörpers (7) der Oberform (3) gebildet ist. Die Vorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberform (3) eine Schneidplatte (9) mit mindestens einer von einer Schneide (11) umgebenen Durchbrechung (10) aufweist, deren Randkontur im Wesentlichen der Randkontur der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) entspricht, wobei die Abmessungen der Randkontur der Durchbrechung (10) größer oder gleich den Abmessungen der Randkontur der Ausnehmung (6) sind, dass die Schneidplatte (9) parallel zur Vorderseite (8) beweglich an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) angeordnet ist, dass in einer Spritzgießposition der Schneidplatte (9) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) die Durchbrechung (10) derart über der Ausnehmung (6) angeordnet ist, dass die Ausnehmung (6) weder ganz noch teilweise von der Schneidplatte (9) abgedeckt ist, und dass eine Bewegungseinrichtung (12) zur Bewegung der Schneidplatte (9) vorgesehen ist, mittels der die Schneidplatte (9) parallel zur Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) ausgehend von der Spritzgießposition derart bewegbar ist, dass die die Durchbrechung (10) umgebende Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoffteilen mit dieser Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoffteilen, insbesondere von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers.
Derartige im Wesentlichen kugelförmige Reflexionskörper werden beispielsweise im Gesundheitswesen zur dreidimensionalen Positionserkennung eingesetzt, beispielsweise bei Operationen.
Die Reflexionskörper werden aus zwei oder mehreren Segmenten zusammengesetzt. Diese Segmente müssen zumindest an ihren sichtseitigen Rändern exakt geschnitten sein, damit der aus den Segmenten zusammengesetzte, im Wesentlichen kugelförmige Reflexionskörper eine zumindest nahezu störungsfreie, das heißt zumindest nahezu durchgehende Reflexionsoberfläche aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen von Kunststoffteilen anzugeben, mit der bzw. mit dem Rand- und/oder Angussbereiche der herzustellenden Kunststoffteile möglichst exakt geschnitten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen, von Kunststoffteilen. Die Vorrichtung umfasst ein Werkzeug mit relativ zueinander beweglicher Oberform und Unterform, die im geschlossenen Zustand zwischen sich mindestens einen Formhohlraum für das oder die herzustellenden Kunststoffteile ausbilden, der ganz oder teilweise von einer Ausnehmung in einer der Unterform zugewandten Vorderseite eines Hauptkörpers der Oberform gebildet ist.
Die Oberform weist eine Schneidplatte mit mindestens einer von einer Schneide umgebenen Durchbrechung auf, deren Randkontur im Wesentlichen der Randkontur der Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers entspricht, wobei die Abmessungen der Randkontur der Durchbrechung größer oder gleich den Abmessungen der Randkontur der Ausnehmung sind. Die Schneidplatte ist parallel zur Vorderseite beweglich an der Vorderseite des Hauptkörpers angeordnet.
In einer Spritzgießposition der Schneidplatte an der Vorderseite des Hauptkörpers ist die Durchbrechung derart über der Ausnehmung angeordnet, dass die Ausnehmung weder ganz noch teilweise von der Schneidplatte abgedeckt ist.
Weiter sieht die Erfindung eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Schneidplatte vor, mittels der die Schneidplatte parallel zur Vorderseite des Hauptkörpers ausgehend von der Spritzgießposition derart bewegbar ist, dass die die Durchbrechung umgebende Schneide jeden Abschnitt des Randes der Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers mindestens einmal in Richtung Ausnehmung überschreitet. In diesem Bereich ausgebildete Rand- und/oder Angussbereiche sowie gegebenenfalls dort angeordnete Folien werden auf diese Weise abgeschnitten (auch: abgeschert).
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass sich mit dieser Vorrichtung, insbesondere der Schneidplatte und der Schneide, Randund/oder Angussbereiche der herzustellenden Kunststoffteile exakt abschneiden (auch: abscheren) lassen, und zwar direkt in der Vorrichtung, vor dem Entnehmen der Kunststoffteile.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die die Durchbrechung umgebende Schneide eine Schneidkante aufweist, die an der der Vorderseite des Hauptkörpers zugewandten Seite der Schneidplatte ausgebildet ist und in der Spritzgießposition der Schneidplatte an der Vorderseite des Hauptköpers anliegt.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausnehmung in der Vorderseite des Hauptkörpers der Oberform eine kreisförmige Randkontur an der Vorderseite aufweist und dass die mindestens eine Durchbrechung in der Schneidplatte eine kreisförmige Randkontur aufweist, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der Durchbrechung größer als der oder gleich dem Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der Ausnehmung ist.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Schneidplatte mindestens eine auswechselbare Schneidscheibe auf, die die Durchbrechung und die die Durchbrechung umgebende Schneide ausbildet.
Bei der Schneidscheibe kann es sich um eine Schneidronde handeln, insbesondere eine Schneidronde, bei der die Durchbrechung mittig angeordnet und kreisförmig konzentrisch mit dem Außenrand der Schneidronde ausgebildet ist.
Die Schneidplatte kann über eine Deckplatte an der Vorderseite des Hauptkörpers gehalten und in einem Zwischenraum zwischen Deckplatte und Hauptkörper parallel zur Vorderseite des Hauptkörpers beweglich sein.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung führt die Bewegungseinrichtung ausgehend von der Spritzgießposition zunächst eine Verschiebung, insbesondere eine lineare Verschiebung, der Schneidplatte in eine Schneidposition durch, in der ein Abschnitt der die Durchbrechung umgebenden Schneide den Rand der Ausnehmung überschreitet. Anschließend führt die Bewegungseinrichtung eine Bewegung, beispielsweise eine kreisende Bewegung, der Schneidplatte durch, bei der weitere Abschnitte der Schneide umlaufend den Rand der Ausnehmung überschreiten, so dass die Schneide jeden Abschnitt des Randes der Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers mindestens einmal in Richtung Ausnehmung überschreitet. Nach erneutem Erreichen der anfänglichen Schneidposition wiederum führt die Bewegungseinrichtung eine Verschiebung, insbesondere eine erneute lineare Verschiebung, der Schneidplatte zurück in die Spritzgießposition durch.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Unterform gegenüberliegend der Ausnehmung und/oder der Schneidplatte der Oberform einen Zugkern auf, der vor- und rückschiebbar ist, wobei der Zugkern in einer vorgeschobenen Spritzgießposition an seiner der Oberform zugewandten Seite eine Zugkernausnehmung ausbildet, die Teil des Formhohlraums ist, und wobei der Zugkern in einer zurückgezogenen Schneidposition einen Hohlraum freigibt, in den die Schneide nach dem Überschreiten des Randes der Ausnehmung im Hauptkörper der Oberform eindringen kann. dadurch ist sichergestellt, dass die Schneide die zu schneidenden Rand- und/oder Angussbereiche sowie die gegebenenfalls vorgesehene Folie vollständig durchtrennen und damit abschneiden kann.
Einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug im geschlossenen Zustand zwischen Oberform und Unterform eine Vielzahl von Formhohlräumen für das oder die herzustellenden Kunststoffteile ausbildet, wobei jeder Formhohlraum ganz oder teilweise von einer zugeordneten Ausnehmung in der Vorderseite des Hauptkörpers der Oberform gebildet ist. Die Schneidplatte weist mindestens eine der Anzahl der Formhohlräume entsprechende Anzahl an von einer Schneide umgebenen Durchbrechungen auf, wobei jede Durchbrechung einer der Ausnehmungen in der Vorderseite des Hauptkörpers zugeordnet ist und die Randkontur dieser Durchbrechung im Wesentlichen der Randkontur der zugeordneten Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers entspricht, wobei die Abmessungen der Randkontur der Durchbrechung größer oder gleich den Abmessungen der Randkontur der zugeordneten Ausnehmung sind. In einer Spritzgießposition der Schneidplatte an der Oberseite des Hauptkörpers sind die Durchbrechungen derart über den zugeordneten Ausnehmungen angeordnet, dass die Ausnehmungen weder ganz noch teilweise von der Schneidplatte abgedeckt sind. Ferner ist die Schneidplatte ausgehend von der Spritzgießposition mittels der Bewegungseinrichtung derart parallel zur Vorderseite des Hauptkörpers bewegbar, dass die die Durchbrechungen jeweils umgebende Schneide jeden Abschnitt des Randes der zugeordneten Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers mindestens einmal in Richtung Ausnehmung überschreitet.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers ausgebildet, wobei die Segmente insbesondere einen Kunststoffträger umfassen, dessen im Reflexionskörper als Sichtseite vorgesehene Oberfläche ganz oder teilweise mit einer Folie, insbesondere einer Reflexionsfolie, überzogen ist. Insbesondere werden zwei unterschiedliche Arten von Segmenten ausgebildet, die derart miteinander korrespondieren, dass sie zusammengesteckt werden können und im zusammengesteckten Zustand den Reflexionskörper ausbilden. Hierzu kann eine entsprechende Rastverbindung zwischen den beiden Segmenten vorgesehen sein.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass bei geöffnetem Werkzeug an die Oberform eine Folie, insbesondere eine entsprechend der Form der Ausnehmung oder der Ausnehmungen in der Vorderseite des Hauptkörpers der Oberform vorgeformte Folie, einlegbar ist, wobei die Folie im geschlossenen Werkzeug zwischen Oberform und Unterform fixiert ist. Bei der Folie kann es sich um eine Reflexionsfolie handeln. Die Folie ist dazu bestimmt, im fertigen Kunststoffteil zumindest einen Teil der Oberfläche des Kunststoffteils zu bedecken.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein Verfahren zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen, von Kunststoffteilen, insbesondere von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers, wobei die Segmente insbesondere einen Kunststoffträger umfassen, dessen im Reflexionskörper als Sichtseite vorgesehene Oberfläche ganz oder teilweise mit einer Folie, insbesondere einer Reflexionsfolie, überzogen ist. Das Verfahren verwendet die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Vorrichtung in einer beliebigen Ausführungsform. Das Verfahren sieht vor, dass sich die Schneidplatte vor dem Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum im geschlossenen Zustand des Werkzeugs in der Spritzgießposition befindet oder in die Spritzgießposition gebracht wird. Anschließend wird der Kunststoff zur Ausbildung des Kunststoffteils in den Formhohlraum eingebracht, insbesondere eingespritzt. Anschließend schneidet die Schneidplatte Rand- und/oder Angussbereiche des im Formhohlraum ausgebildeten Kunststoffteils ab, indem die Schneidplatte parallel zur Vorderseite des Hauptkörpers ausgehend von der Spritzgießposition derart bewegt wird, dass die die Durchbrechung umgebende Schneide jeden Abschnitt des Randes der Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers mindestens einmal in Richtung Ausnehmung überschreitet.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Schneidplatte zum Abschneiden der Rand- und/oder Angussbereiche ausgehend von der Spritzgießposition zunächst, insbesondere mittels einer linearen Bewegung, in eine Schneidposition verschoben wird, in der ein Abschnitt der die Durchbrechung umgebenden Schneide den Rand der Ausnehmung überschreitet, und anschließend eine Bewegung durchführt, insbesondere eine kreisende Bewegung, bei der weitere Abschnitte der Schneide umlaufend den Rand der Ausnehmung überschreiten, so dass die Schneide jeden Abschnitt des Randes der Ausnehmung an der Vorderseite des Hauptkörpers mindestens einmal in Richtung Ausnehmung überschreitet und dabei den Rand- und/oder Angussbereich des Kunststoffteils abschneidet. Diese Bewegung kann bei erneutem Erreichen der anfänglichen Schneidposition beendet werden und die Schneidplatte wird wieder zurück in die Spritzgießposition verschoben, insbesondere erneut mittels einer linearen Bewegung.
Vor dem Einbringen, insbesondere Einspritzen, des Kunststoffs in das noch geöffnete Werkzeug kann an die Oberform eine Folie, insbesondere eine entsprechend der Form der Ausnehmung oder der Ausnehmungen in der Vorderseite des Hauptkörpers der Oberform vorgeformte Folie, eingelegt werden, die dann beim Einspritzen des Kunststoffs hinterspritzt wird.
Eine Verfahrensvariante geht davon aus, dass die Unterform gegenüberliegend der Ausnehmung und/oder der Schneidplatte der Oberform einen Zugkern aufweist, der vor- und rückschiebbar ist. Der Zugkern bildet in einer vorgeschobenen Spritzgießposition an seiner der Oberform zugewandten Seite eine Zugkernausnehmung aus, die Teil des Formhohlraums ist. In einer zurückgezogenen Schneidposition gibt der Zugkern einen Hohlraum frei, in den die Schneide nach dem Überschreiten des Randes der Ausnehmung im Hauptkörper der Oberform eindringen kann. Die Verfahrensvariante sieht vor, dass sich der Zugkern beim Spritzgießen in seiner Spritzgießposition und beim Abschneiden der Rand- und/oder Angussbereiche in seiner Schneidposition befindet.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein Detail der Vorrichtung nach 1 in einer Spritzgießposition,
3 das in 2 gezeigte Detail in einer Schneidposition,
4 ein weiteres Detail der Vorrichtung nach 1 in einer Spritzgießposition,
5 das in 4 gezeigte weitere Detail in einer Schneidposition,
6 in räumlicher Darstellung die Oberform der Vorrichtung nach 1 mit Bewegungseinrichtung, hier mit Deckplatte über der Schneidplatte,
7 die in 6 gezeigte Oberform mit Bewegungseinrichtung, hier ohne Deckplatte über der Schneidplatte,
8 die in 6 und 7 gezeigte Bewegungseinrichtung in Alleinstellung, und
9 die in 8 gezeigte Bewegungseinrichtung mit Schneidplatte.
Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 ist ausgebildet und bestimmt für die Herstellung von Kunststoffteilen 23, und zwar konkret für die Herstellung von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers. Dieser Reflexionskörper weist eine Rastbohrung auf und weicht insoweit von der Kugelform ab.
Über diese Rastbohrung kann der Reflexionskörper bei bestimmungsgemäßer Verwendung auf Trägerstifte aufgesetzt werden. Dementsprechend wird der Reflexionskörper aus zwei unterschiedlichen im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten zusammengesetzt, üblicherweise mittels Verrastung. Beide Segmente weisen an ihrer im Reflexionskörper vorgesehenen Sichtseite die Form einer Halbkugel auf, beim ersten Segment ist diese sichtseitige Halbkugeloberfläche durchgehend ausgebildet, beim zweiten Segment ist mittig in der Halbkugeloberfläche die bereits erwähnte Rastbohrung vorgesehen. Innerhalb der Halbkugeloberflächen sind die beiden Segmente derart miteinander korrespondierend ausgebildet, dass Sie zum Reflexionskörper zusammengesteckt werden können und dabei miteinander verrasten.
Bei dem Reflexionskörper handelt es sich um ein Kunststoffteil, das an seiner Oberfläche bis auf die Rastbohrung mit einer Reflexionsfolie überzogen ist. Dementsprechend sind auch die beiden Segmente Kunststoffteile, die bis auf die Rastbohrung in einem der Segmente an ihrer im Reflexionskörper als Sichtseite vorgesehenen Halbkugeloberfläche mit einer Reflexionsfolie überzogen sind. Beim der nachfolgend näher beschriebenen Herstellung der Kunststoffteile, hier der mit Reflexionsfolie überzogenen Segmente, wird eine in die Vorrichtung 1 eingelegte Folie 22, insbesondere eine Reflexionsfolie, mit Kunststoff hinterspritzt.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, mit der sich die beiden vorgenannten im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmente des beschriebenen Reflexionskörpers mittels Spritzgießen herstellen lassen. Die Vorrichtung 1 umfasst, wie insbesondere in 1 ersichtlich, ein Werkzeug 2 mit relativ zueinander beweglicher Oberform 3 und Unterform 4, die im in 1 dargestellten geschlossenen Zustand zwischen sich mehrere Formhohlräume 5 für die herzustellenden Kunststoffteile, hier die im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmente mit Reflexionsfolienüberzug an der vorgesehenen Sichtseite, ausbilden. Die Oberform 3 umfasst einen Hauptkörper 7 mit einer im Wesentlichen ebenen Vorderseite 8 sowie eine über eine Deckplatte 17 an der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 gehaltene Schneidplatte 9, die in einem Zwischenraum 18 zwischen Deckplatte 17 und Hauptkörper 7 angeordnet ist, und zwar beweglich parallel zur Vorderseite 7 des Hauptkörpers.
In 1 ist ferner eine Federplatte 25 zu erkennen, deren Federn 26 einen Druck gegen den Hauptkörper 7 der Oberform 3 aufbauen, mit dem der Hauptkörper 7 mit Deckplatte 17 und Schneidplatte 9 insbesondere auch in einer nachfolgend näher erläuterten Schneidposition eines Zugkerns 19 und des Werkzeugs 2 gegen die Unterform 4 gedrückt wird, womit eine exakte Positionierung und Führung der Schneidplatte 9 sichergestellt wird.
Der in 1 auf der rechten Seite liegende Formhohlraum 5 ist für die Herstellung des ersten Segments ohne Rastbohrung bestimmt. Dieses Detail ist in 2 in einer Spritzgießposition des nachfolgend näher beschriebenen Zugkerns 19 und in 3 in einer auch in 1 gezeigten Schneidposition des Zugkerns 19 gezeigt. Ferner ist in 1 und vergrößert in 2 und 3 ein Standkern 37 in der Unterform 4 zu erkennen, der vom Zugkern 19 umgeben ist und auch bei zurückgezogener Schneidposition des Zugkerns 19 das eingespritzte Segment in seiner Position hält. Auch zeigen diese Figuren einen Entlüftungskern 39, der wiederum vom Standkern 37 umgeben ist.
Der in 1 auf der linken Seite liegende Formhohlraum 5 ist für die Herstellung des zweiten Segments mit Rastbohrung bestimmt. Dieses Detail ist in 4 in einer Spritzgießposition des Zugkerns 19 und in 5 in einer auch in 1 gezeigten Schneidposition des Zugkerns 19 gezeigt. Im Unterschied zum Formhohlraum auf der rechten Seite in 1 (Detaildarstellung in 2 und 3) ist hier im Hauptkörper 7 der Oberform 3 ein Oberform-Standkern 27 vorgesehen, der in den Formhohlraum 5 an der für die Rastbohrung vorgesehenen Position hineinragt. Ferner ist in 1 und vergrößert in 4 und 5 auch hier ein Standkern 37 in der Unterform 4 zu erkennen, der vom Zugkern 19 umgeben ist und auch bei zurückgezogener Schneidposition des Zugkerns 19 das eingespritzte Segment in seiner Position hält. Auch zeigen diese Figuren einen weiteren kleinen Zugkern 38, der wiederum vom Standkern 37 umgeben ist und mit dem Oberform-Standkern 27 zusammenwirkt.
In 2 und 4 sind die für den Einspritzvorgang vorgesehenen Formhohlräume 5 am besten ersichtlich. Zu erkennen ist, dass jeder Formhohlraum 5 zum Großteil von einer zugeordneten Ausnehmung 6 in einer der Unterform 4 zugewandten und im Wesentlichen eben ausgebildeten Vorderseite 8 eines Hauptkörpers 7 der Oberform 3 gebildet ist. Dieser Teil des Formhohlraums 5 bildet im Wesentlichen das gewünschte Kunststoffteil aus. Ferner bildet eine Zugkernausnehmung 20 an der der Oberform zugewandten Stirnseite des bereits erwähnten Zugkerns 19 in der Unterform 4 einen weiteren Teil des jeweiligen Formhohlraums 5 aus. Dieser Teil des Formhohlraums 5 bildet Rand- und/oder Angussbereiche 24 des Kunststoffteils aus, die nach dem Einspritzen abgeschnitten bzw. abgeschert werden müssen. Hierfür ist die Schneidplatte 9 vorgesehen.
Die Schneidplatte 9 weist eine der Anzahl der Formhohlräume 5 entsprechende Anzahl an von einer Schneide 11 umgebenen Durchbrechungen 10 auf. Jeder Durchbrechung 10 ist einer der Ausnehmungen 6 in der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 zugeordnet. Die Schneide 11 jeder dieser Durchbrechungen 10 weist eine Schneidkante 14 auf, die an der der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 zugewandten Seite 15 der Schneidplatte 9 ausgebildet ist. Somit liegt die Schneidkante 14 in einer nachfolgend noch näher beschriebenen Spritzgießposition der Schneidplatte 9 an der Vorderseite 8 des Hauptköpers 7 an.
Die Ausnehmungen 6 in der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 der Oberform 3 weisen, wie insbesondere aus 6 und 7 ersichtlich, eine kreisförmige Randkontur an der Vorderseite 8 auf. Die den Ausnehmungen zugeordneten Durchbrechungen 10 in der Schneidplatte 9 weisen eine entsprechende, ebenfalls kreisförmige Randkontur auf, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der Durchbrechungen 10, gemessen an den Schneidkanten 14, geringfügig größer als der Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der zugeordneten Ausnehmungen 6 ist.
Aus 1 bis 7 ist ersichtlich, dass jede Durchbrechung 10 mit ihrer Schneide 11 in einer auswechselbaren Schneidscheibe 16 der Schneidplatte 9 ausgebildet ist. Diese Schneidscheiben 16 sind in die restliche Schneidplatte in vorgegebenen Positionen eingesetzt und werden zusammen mit der restlichen Schneidplatte bewegt. Auf diese Weise können auf einfache Weise verschlissene Schneiden 11 ausgetauscht werden. Bei den Schneidscheiben 16 handelt es sich um Schneidronden mit kreisförmigem Außenrand, bei denen die jeweilige kreisförmige Durchbrechung 10 mittig und konzentrisch mit dem Außenrand ausgebildet ist.
Wie bereits angesprochen ist die Schneidplatte 9 parallel zur Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 beweglich. In einer Spritzgießposition der Schneidplatte 9 sind die Durchbrechungen 10 derart über den jeweils zugeordneten Ausnehmungen 6 angeordnet, dass die Ausnehmungen 6 nicht von der Schneidplatte 9 abgedeckt sind. Die Schneidkante 14 jeder Durchbrechung 10 liegt somit um den Rand 13 der dieser Durchbrechung 10 zugeordneten Ausnehmung 6 herum an der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 an.
Vor dem Einspritzen von Kunststoff wird noch bei geöffnetem Werkzeug 2 die bereits angesprochene Folie 22, bei der es sich insbesondere um eine Reflexionsfolie handelt, an die Oberform angelegt. Vorzugsweise ist diese Folie bereits im Wesentlichen entsprechend der Form der Reflexionsfolie der herzustellenden Segmente vorgeform, das heißt sie Folie weist im Wesentlichen halbkugelförmige Vertiefungen auf, wobei deren Anzahl insbesondere der Anzahl der für die Herstellung der Segmente vorgesehenen Ausnehmungen 6 entspricht. Diese Vertiefungen in der Folie können beispielsweise mittels Tiefziehen hergestellt werden. Für die Segmente mit Rastbohrung können bereits entsprechende Ausstanzungen in die Folie eingebracht sein. Die vorgeformte Folie 22 wird derart eingelegt, dass die Vertiefungen an den Wandungen der im Wesentlichen halbkugelförmigen Ausnehmungen 6 anliegen.
Zum Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum 5 nimmt die Schneidplatte 9 und damit die Oberform 3 die vorstehend beschriebene Spritzgießposition ein. Ferner nehmen auch die bereits angesprochenen Zugkerne 19 in der Unterform 4 ihre eingeschobene Spritzgießposition ein, in der die jeweilige Zugkernausnehmung 20 an der der Oberform 3 zugewandten Stirnseite jedes Zugkerns 19 einen Teil des jeweiligen Formhohlraums 5 ausbildet. Das Werkzeug 2 befindet sich somit in einer Einspritzposition.
Beim Einspritzen wird der Formhohlraum 5 mit Kunststoff gefüllt, dadurch die eingelegte Folie 22 hinterspritzt und auf diese Weise das herzustellende Kunststoffteil im Wesentlichen ausgebildet, wobei noch ein Rand- und/oder Angussbereich 24 an der Zugkernausnehmung 20 vorhanden ist und die Reflexionsfolie der verschiedenen Segmente noch mit den Reflexionsfolien der anderen Segmente verbunden ist, das heißt die Folie ist nach wie vor als einstückige Folie 22 vorhanden. Daher müssen nunmehr die Rand- und/oder Angussbereiche 24 aller Segmente zusammen mit der Folie exakt für jedes Segment abgeschnitten werden, so dass anschließend exakt zugeschnittene Segmente entnommen und jeweils zwei verschiedene Segmente passgenau zu einem Reflexionskörper zusammengesetzt werden können, der eine im Wesentlichen durchgehenden Reflexionsoberfläche aufweist.
Hierzu wird zunächst der Zugkern 19 zurückgezogen in eine Schneidposition. Dadurch wird ein Hohlraum 21 an einer der Schneidkante 14 gegenüber liegenden Seite des Rand- und/oder Angussbereichs freigegeben. Nun wird die Schneidplatte mittels einer Bewegungseinrichtung 12, die nachfolgend näher erläutert wird, parallel zur Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 ausgehend von der vorstehend beschriebenen Spritzgießposition derart bewegt, dass die die Durchbrechungen 10 jeweils umgebende Schneide 11 jeden Abschnitt des Randes 13 der zugeordneten Ausnehmung 6 an der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 mindestens einmal in Richtung Ausnehmung 6 überschreitet. Konkret ist vorgesehen, dass die Schneidplatt 9 ausgehend von der Spritzgießposition zunächst durch lineare Verschiebung in eine Schneidposition verschoben wird. In dieser Schneidposition überschreitet ein Abschnitt jeder Schneide 11 den Rand 13 der zugeordneten Ausnehmung 6, schneidet durch die Folie 22 und den Rand- und/oder Angussbereich 24 hindurch und dringt in den Hohlraum 21 ein. Anschließend führt die Schneidplatte 9 eine Bewegung durch, bei der weitere Abschnitte der Schneide 11 umlaufend den Rand 13 der Ausnehmung 6 überschreiten, so dass die Schneide 11 jeden Abschnitt des Randes 13 der Ausnehmung 6 an der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 mindestens einmal in Richtung Ausnehmung 6 überschreitet, durch die Folie 22 und den Rand- und/oder Angussbereich 24 hindurch schneidet und in den Hohlraum 21 eindringt. Das heißt im dargestellten Ausführungsbeispiel vollführt die Schneidplatte 9 eine kreisende Bewegung, und es werden dadurch die Folie 22 und der Rand- und/oder Angussbereich 24 jedes Segments umlaufend durch die kreisenden Schneiden 11 vollständig abgeschnitten. Nach erneutem Erreichen der anfänglichen Schneidposition erfolgt wiederum eine lineare Verschiebung der Schneidplatte 9 zurück in die Spritzgießposition. Nach dem Auseinanderfahren des Werkzeugs können nun die exakt zugeschnittenen Segmente entnommen werden, und der Herstellungsvorgang kann erneut durch einlegen einer Folie 22 beginnen.
Die Bewegungseinrichtung 12 zur Bewegung der Schneidplatte 9 ist in 6 und 7 zu erkennen und in 8 und 9 im Detail gezeigt. Sie umfasst eine erste Bewegungseinheit 28 zur Ausführung der linearen Verschiebung der Schneidplatte 9 zwischen Spritzgieß- und Schneidposition und eine zweite Bewegungseinheit 29 zum Ausführen der kreisenden Bewegung der Schneidplatte 9 in der Spritzposition zum Abschneiden der Folie 22 und der Rand- und/oder Angussbereiche. Die erste Bewegungseinheit 28 ist mit der zweiten Bewegungseinheit 29 verbunden, die zweite Bewegungseinheit ist mit der Schneidplatte 9 verbunden. Die erste Bewegungseinheit 28 umfasst einen ersten Hydraulikzylinder 30 mit zwei Endschaltern 31, mittels dem die zweite Bewegungseinrichtung 29 und damit auch die mit dieser verbundene Schneidplatte 9 linear bewegt werden kann. Die zweite Bewegungseinheit 29 weist einen zweiten Hydraulikzylinder 32 mit zwei Endschaltern 33 auf. Ferner umfasst die zweite Bewegungseinheit 29 eine Zugstange 34, die vom zweiten Hydraulikzylinder 32 linear verschoben wird. Die Zugstange 34 wiederum wirkt mit zwei Exterterwellen 35 zusammen (siehe 8), die in korrespondierende Ausnehmungen 36 (siehe 9) in der Schneidplatte 9 eingreifen. Die Exzenterwellen 35 setzen die lineare Bewegung der Zugstange 34 in eine kreisende Bewegung der Schneidplatte 9 um. Die Schneidplatte 9 ist somit gegenüber dem Hauptkörper 7 der Oberform in der beschriebenen Weise beweglich, die die Schneidplatte 9 am Hauptkörper 7 der Oberform 3 haltende Deckplatte 17 ist hingegen unbeweglich am Hauptkörper fixiert. Die Deckplatte 17 überdeckt die Schneidplatte 9, so dass eine geschlossene Schneideinheit mit einer im Zwischenraum 18 zwischen Deckplatte 17 und Hauptkörper 7 angeordneten, beweglichen Schneidplatte 9 entsteht.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffteilen
2: Werkzeug
3: Oberform
4: Unterform
5: Formhohlraum
6: Ausnehmung
7: Hauptkörper der Oberform 3
8: Vorderseite des Hauptkörpers 7
9: Schneidplatte
10: Durchbrechung
11: Schneide
12: Bewegungseinrichtung
13: Rand der Ausnehmung 6
14: Schneidkante der Schneide 11
15: Seite der Schneidplatte 9, der Vorderseite 8 des Hauptkörpers 7 zugewandt
16: Schneidscheibe, Schneidronde
17: Deckplatte
18: Zwischenraum
19: Zugkern
20: Zugkernausnehmung
21: Hohlraum
22: Folie
23: Kunststoffteil
24: Rand- und/oder Angussbereich
25: Federplatte
26: Federn
27: Oberform-Standkern
28: Erste Bewegungseinheit
29: Zweite Bewegungseinheit
30: Erster Hydraulikzylinder
31: Endschalter des ersten Hydraulikzylinders
32: Zweiter Hydraulikzylinder
33: Endschalter des zweiten Hydraulikzylinders
34: Zugstange
35: Exzenterwelle
36: Ausnehmung für Exzenterwelle 35
37: Standkern
38: Kleiner Zugkern
39: Entlüftungskern

Claims

Vorrichtung (1) zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen, von Kunststoffteilen (23), a) umfassend ein Werkzeug (2) mit relativ zueinander beweglicher Oberform (3) und Unterform (4), die im geschlossenen Zustand zwischen sich mindestens einen Formhohlraum (5) für das oder die herzustellenden Kunststoffteile ausbilden, der ganz oder teilweise von einer Ausnehmung (6) in einer der Unterform (4) zugewandten Vorderseite (8) eines Hauptkörpers (7) der Oberform (3) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, b) dass die Oberform (3) eine Schneidplatte (9) mit mindestens einer von einer Schneide (11) umgebenen Durchbrechung (10) aufweist, deren Randkontur im Wesentlichen der Randkontur der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) entspricht, wobei die Abmessungen der Randkontur der Durchbrechung (10) größer oder gleich den Abmessungen der Randkontur der Ausnehmung (6) sind, c) dass die Schneidplatte (9) parallel zur Vorderseite (8) beweglich an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) angeordnet ist, d) dass in einer Spritzgießposition der Schneidplatte (9) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) die Durchbrechung (10) derart über der Ausnehmung (6) angeordnet ist, dass die Ausnehmung (6) weder ganz noch teilweise von der Schneidplatte (9) abgedeckt ist, und e) dass eine Bewegungseinrichtung (12) zur Bewegung der Schneidplatte (9) vorgesehen ist, mittels der die Schneidplatte (9) parallel zur Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) ausgehend von der Spritzgießposition derart bewegbar ist, dass die die Durchbrechung (10) umgebende Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Durchbrechung (10) umgebende Schneide (11) eine Schneidkante (14) aufweist, die an der der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) zugewandten Seite (15) der Schneidplatte (9) ausgebildet ist und in der Spritzgießposition der Schneidplatte (9) an der Vorderseite (8) des Hauptköpers (7) anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausnehmung (6) in der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) der Oberform (3) eine kreisförmige Randkontur an der Vorderseite (8) aufweist, und dass die mindestens eine Durchbrechung (10) in der Schneidplatte (9) eine kreisförmige Randkontur aufweist, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der Durchbrechung (10) größer als der oder gleich dem Durchmesser der kreisförmigen Randkontur der Ausnehmung (6) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Schneidplatte (9) mindestens eine auswechselbare Schneidscheibe (16) aufweist, die die Durchbrechung (10) und die die Durchbrechung (10) umgebende Schneide (11) ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheibe (16) eine Schneidronde ist, insbesondere eine Schneidronde, bei der die Durchbrechung (10) mittig angeordnet und kreisförmig konzentrisch mit dem Außenrand der Schneidronde ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Schneidplatte (9) über eine Deckplatte (17) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) gehalten ist und in einem Zwischenraum (18) zwischen Deckplatte (17) und Hauptkörper (7) parallel zur Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (12) ausgehend von der Spritzgießposition zunächst eine Verschiebung der Schneidplatte (9) in eine Schneidposition durchführt, in der ein Abschnitt der die Durchbrechung (10) umgebenden Schneide (11) den Rand (13) der Ausnehmung (6) überschreitet, anschließend eine Bewegung der Schneidplatte (9) durchführt, bei der weitere Abschnitte der Schneide (11) umlaufend den Rand (13) der Ausnehmung (6) überschreiten, so dass die Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet, und nach erneutem Erreichen der anfänglichen Schneidposition wiederum eine Verschiebung der Schneidplatte (9) zurück in die Spritzgießposition durchführt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterform (4) gegenüberliegend der Ausnehmung (6) und/oder der Schneidplatte (9) der Oberform (3) einen Zugkern (19) aufweist, der vor- und rückschiebbar ist, wobei der Zugkern (19) in einer vorgeschobenen Spritzgießposition an seiner der Oberform (3) zugewandten Seite eine Zugkernausnehmung (20) ausbildet, die Teil des Formhohlraums (5) ist, und wobei der Zugkern (19) in einer zurückgezogenen Schneidposition einen Hohlraum (21) freigibt, in den die Schneide (11) nach dem Überschreiten des Randes (13) der Ausnehmung (6) im Hauptkörper (7) der Oberform (3) eindringen kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Werkzeug (2) im geschlossenen Zustand zwischen Oberform (3) und Unterform (4) eine Vielzahl von Formhohlräumen (5) für das oder die herzustellenden Kunststoffteile ausbildet, wobei jeder Formhohlraum (5) ganz oder teilweise von einer zugeordneten Ausnehmung (6) in der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) der Oberform (3) gebildet ist, b) wobei die Schneidplatte (9) mindestens eine der Anzahl der Formhohlräume (5) entsprechende Anzahl an von einer Schneide (11) umgebenen Durchbrechungen (10) aufweist, wobei jede Durchbrechung (10) einer der Ausnehmungen (6) in der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) zugeordnet ist und die Randkontur dieser Durchbrechung (10) im Wesentlichen der Randkontur der zugeordneten Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) entspricht, wobei die Abmessungen der Randkontur der Durchbrechung (10) größer oder gleich den Abmessungen der Randkontur der zugeordneten Ausnehmung (6) sind, c) wobei in einer Spritzgießposition der Schneidplatte (9) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) die Durchbrechungen (10) derart über den zugeordneten Ausnehmungen (6) angeordnet sind, dass die Ausnehmungen (6) weder ganz noch teilweise von der Schneidplatte (9) abgedeckt sind, und d) wobei die Schneidplatte (9) ausgehend von der Spritzgießposition mittels der Bewegungseinrichtung (12) derart parallel zur Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) bewegbar ist, dass die die Durchbrechungen (10) jeweils umgebende Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der zugeordneten Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ausgebildet ist zum Herstellen von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers, wobei die Segmente insbesondere einen Kunststoffträger umfassen, dessen im Reflexionskörper als Sichtseite vorgesehene Oberfläche ganz oder teilweise mit einer Folie, insbesondere einer Reflexionsfolie, überzogen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffnetem Werkzeug (2) an die Oberform (3) eine Folie (22), insbesondere eine entsprechend der Form der Ausnehmung (6) oder der Ausnehmungen (6) in der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) der Oberform (3) vorgeformte Folie (22), einlegbar ist, wobei die Folie (22) im geschlossenen Werkzeug (2) zwischen Oberform (3) und Unterform (4) fixiert ist.
Verfahren zum Herstellen, insbesondere Spritzgießen, von Kunststoffteilen (23), insbesondere von im Wesentlichen halbkugelförmigen Segmenten eines im Wesentlichen kugelförmigen Reflexionskörpers, wobei die Segmente insbesondere einen Kunststoffträger umfassen, dessen im Reflexionskörper als Sichtseite vorgesehene Oberfläche ganz oder teilweise mit einer Folie, insbesondere einer Reflexionsfolie, überzogen ist, unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass sich die Schneidplatte (9) vor dem Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum (5) im geschlossenen Zustand des Werkzeugs (2) in der Spritzgießposition befindet oder in die Spritzgießposition gebracht wird, b) dass der Kunststoff zur Ausbildung des Kunststoffteils anschließend in den Formhohlraum (5) eingebracht, insbesondere eingespritzt, wird, c) dass die Schneidplatte (9) anschließend Rand- und/oder Angussbereiche (24) des im Formhohlraum (5) ausgebildeten Kunststoffteils (24) abschneidet, indem die Schneidplatte (9) parallel zur Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) ausgehend von der Spritzgießposition derart bewegt wird, dass die die Durchbrechung (10) umgebende Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (9) zum Abschneiden der Rand- und/oder Angussbereiche (24) ausgehend von der Spritzgießposition zunächst in eine Schneidposition verschoben wird, in der ein Abschnitt der die Durchbrechung (10) umgebenden Schneide (11) den Rand (13) der Ausnehmung (6) überschreitet, und anschließend eine Bewegung durchführt, bei der weitere Abschnitte der Schneide (11) umlaufend den Rand (13) der Ausnehmung (6) überschreiten, so dass die Schneide (11) jeden Abschnitt des Randes (13) der Ausnehmung (6) an der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) mindestens einmal in Richtung Ausnehmung (6) überschreitet und dabei den Randund/oder Angussbereich (24) des Kunststoffteils (23) abschneidet.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung bei erneutem Erreichen der anfänglichen Schneidposition beendet wird und die Schneidplatte (9) wieder zurück in die Spritzgießposition verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen, insbesondere Einspritzen, des Kunststoffs in das noch geöffnete Werkzeug (2) an die Oberform (3) eine Folie (22), insbesondere eine entsprechend der Form der Ausnehmung (6) oder der Ausnehmungen (6) in der Vorderseite (8) des Hauptkörpers (7) der Oberform (3) vorgeformte Folie (22), eingelegt wird, die dann beim Einspritzen des Kunststoffs hinterspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterform (4) gegenüberliegend der Ausnehmung (6) und/oder der Schneidplatte (9) der Oberform (3) einen Zugkern (19) aufweist, der vor- und rückschiebbar ist, wobei der Zugkern (19) in einer vorgeschobenen Spritzgießposition an seiner der Oberform (3) zugewandten Seite eine Zugkernausnehmung (20) ausbildet, die Teil des Formhohlraums (5) ist, und wobei der Zugkern (19) in einer zurückgezogenen Schneidposition einen Hohlraum (21) freigibt, in den die Schneide (11) nach dem Überschreiten des Randes (13) der Ausnehmung (6) im Hauptkörper (7) der Oberform (3) eindringen kann, wobei sich der Zugkern (19) beim Spritzgießen in seiner Spritzgießposition und beim Abschneiden der Rand- und/oder Angussbereiche (24) in seiner Schneidposition befindet.